2023 年我国新能源汽车产销量连续 9 年全球第一,动力电池回收行业重要性凸显

2024-07-30 10:06:25发布    浏览62次    信息编号:80651

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2023 年我国新能源汽车产销量连续 9 年全球第一,动力电池回收行业重要性凸显

介绍

截至2023年,我国新能源汽车产销量连续9年保持全球第一。与此同时,我国已成为动力电池行业的领军者,市场规模连续8年领先全球。随着新能源汽车市场的蓬勃发展,动力电池回收行业的重要性日益显现。一方面,废旧动力电池对环境和人体健康构成潜在威胁,需要进行有效的回收处理。电池正极材料中的重金属导致环境pH值升高,处理不当会产生有毒气体。另外,动力电池中含有的各种金属和电解质也会危害人体健康。另一方面,在当前新能源汽车产销量高增长、资源供应相对紧张的情况下,锂、钴、镍等金属价格均出现不同程度上涨,而我国锂、镍、钴储量占全球储量的比例较低。 回收动力电池中所含的锂、镍、钴等可有效缓解我国资源短缺问题,并获得较高的经济效益。近年来,我国动力电池回收行业市场规模不断扩大,由2018年的58.3亿元增长至2023年的215亿元,预计到2024年将增长至300亿元。

01 定义与分类

动力电池回收是指对废旧动力电池进行回收利用,并根据废旧动力电池的不同性能状态,对其进行修复后梯级利用或拆解再利用。根据回收方式的不同,动力电池回收方式可分为梯级利用和拆解回收。一般当废旧动力电池剩余容量在60%-80%范围内时,梯级利用的取值较高。当动力电池容量降至初始容量的40%以下时,一般选择拆解回收。

动力电池回收方式分类来源:智研咨询

二次利用主要针对磷酸铁锂电池的回收利用,商业化程度仍需进一步发展。动力电池二次利用是将容量降至80%以下的电池拆解、检测、筛选、重组并应用到储能、电动汽车等对电池性能要求不高的场合,实现废旧动力电池的二次利用。磷酸铁锂电池循环寿命更长,安全性更高,二次利用价值更高。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池在电池容量降至80%以下时,其性能依然比较稳定,容量衰减速度比较平稳,安全性和热稳定性好;同时,拆解磷酸铁锂回收的金属主要为锂,拆解回收价值较低。因此,动力电池二次利用主要针对磷酸铁锂电池的回收利用。 但二次利用技术要求较高,二次利用标准体系仍需进一步完善,由于动力电池与储能电池性能要求不同,废旧动力电池二次利用后用于储能等领域的电池存在一定的安全隐患,多重因素影响下,二次利用商业化程度仍需进一步提升。

退役动力电池梯次利用流程图 来源:智研咨询

拆解回收主要针对三元锂电池的回收利用,产业化水平较高。拆解回收针对的是三元锂电池的电池寿命较短、热稳定性较差等问题,梯次利用价值不高。但三元锂电池拆解回收中可得到钴、锂、镍等多种高价值金属,拆解回收价值较高,也是废旧电池拆解回收的主要对象。拆解回收的预处理工序以人工为主,专用的破碎设备还比较缺乏。分离提取技术主要有干法冶金、湿法冶金、生物冶金等,技术发展较为成熟,产业化水平较高。

动力电池拆解回收 来源:智研咨询

02 产业链图谱

动力电池回收行业产业链包括:上游主要是废旧电池的提供者,还有回收所需的材料供应商、设备供应商(输送机、粉碎机、起爆器等),由北汽新能源、丰田等整车厂,宁德时代、比亚迪等锂电池厂,以及一些中间商组成。中游主要是拆解回收厂家、检测机构。在梯次利用方面,由于和电池的关联度最高,动力电池企业布局最多,北汽新能源、东风汽车等车企也有布局;在拆解回收方面,一般由第三方专业回收公司拆解加工,比如邦普回收、格林美等。下游是回收应用场景,可应用于电池材料厂、电池厂等。

图片来源:中商产业研究院

相关数据显示,我国现有动力电池回收相关企业14.19万家,近十年来其登记量持续增长。2014年至2020年,登记企业数量由1200家逐步增至5800家,增速保持在10%-80%区间。2021年,受益于我国新能源汽车产业的发展,动力电池回收需求随之增加,相关企业数量爆发式增长357.57%至2.67万家。此后一直延续增长趋势,2023年年登记量将达到4.59万家。

图片来源:中商产业研究院

截至2024年7月3日,我国已登记注册的动力电池回收企业2.01万家。从区域来看,广东、安徽、江苏三省企业数量均在1万家以上,分别有1.3万家、1.08万家、1.02万家,位列全国前三。山东、河南等地紧随其后。

图片来源:中商产业研究院

从城市来看,北京目前拥有动力电池回收相关企业4318家,居全国第一;深圳、重庆目前分别拥有4113家、3609家,位居全国前三;合肥、海口、昆明等城市紧随其后。

图片来源:中商产业研究院

03 商业模式

根据回收主体不同,目前废旧动力电池回收主要有四种模式,分别为:以电池厂商为回收主体的回收模式、以整车厂商为回收主体的回收模式、第三方回收模式和产业联盟回收模式。

◆电池厂商回收模式

以电池厂商作为回收主体,有利于打造资源闭环。首先,动力电池厂商掌控废旧电池流向,有利于厂商与再生锂、镍、钴、稀土等企业建立良好的合作关系,形成“动力电池生产-动力电池消费-动力电池回收-资源再生-动力电池生产”的资源闭环回收模式,使各类金属实现闭环网络;其次,电池厂商可利用自身销售渠道,以逆向物流的形式实现废旧电池的高效回收;第三,电池厂商掌控着新电池的流向,可利用“以旧换新”、“押金返还”等商业安排,鼓励销售机构回收废旧电池。

此模式的代表企业有:

CATL:2013年、2015年分别增持B&P股份。持有B&P 69.02%股份:2019年投资36亿元与B&P成立合资公司。进一步拓展上游正极材料布局。B&P楚寰早在2008年就提出了“上下游”回收理念,首创中国废旧电池回收体系,目前在全国拥有15个回收网点

比亚迪:首批与中国铁塔就梯次利用达成战略合作的企业之一。上海比亚迪是第二批符合工信部《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业标准》的白名单(梯次利用)企业。此外,比亚迪还与日本商社伊藤忠商事共同探索退役电池在储能领域的应用。目前,已在全国建立40余家动力电池回收网点。

国轩高科:2017年,国轩高科与钴产品生产商兰州金川各出资5000万元成立。国轩高科的业务范围为废旧电池回收、拆解、处理、综合利用全流程。2018年,公司在庐江布局锂电池回收生产线。2021年,国轩高科计划投资120亿元,在合肥循环经济示范园打造动力电池系列产业链项目。项目以锂电池原材料、电池回收及梯次利用为重点,预计24个月内建成投产。

◆整车厂回收模式

整车厂的渠道优势最为明显,回收电池成本低、效率高。一方面,整车厂拥有丰富的汽车销售网络(4S店),可以利用现有的物流渠道将废旧电池运输至厂家,节省了不必要的新建渠道成本;另一方面,整车厂还可以充分利用销售网络的广泛性,提高回收效率。工信部目前公布的近1.5万家新能源汽车动力电池回收服务网点中,汽车厂的服务网点占比超过95%。但在后续再利用方面,由于废旧电池的梯级利用回收技术要求较高,整车厂往往需要与电池厂家或第三方公司合作,完成废旧电池的二次利用。

此模式的代表企业有:

北汽鹏龙:子公司北汽鹏龙新能源成立于2018年,是由北汽鹏龙、北汽新能源、北汽福田、格林美、河钢集团、厦门钨业等共同出资成立的大型退役动力电池拆解及梯次利用企业。2020年与易事达集团签署战略合作协议,打造基于智慧能源应用场景的退役动力电池梯次利用示范项目。

奔驰:已在德国建设电池回收工厂,回收率达96%,预计德国工厂年回收能力可达2500吨,包括镍、钴、锂、石墨等材料,回收后可为奔驰EQ系列生产超过5万个电池模组。奔驰还计划与中国、美国相关公司合作开展动力电池回收业务。

丰田:2015年丰田启动动力电池回收,2018年合作开发新型大容量电池组系统,项目初期主要回收混合动力车广泛使用的镍氢电池,2030年左右可回收更多电动汽车、插电式混合动力车搭载的锂离子电池。2019年在泰国开设工厂,管理在泰国销售的混合动力车电池。2020年在中国布局电池回收业务。

特斯拉:2022年,特斯拉汽车销售服务(广州)有限公司变更经营信息,将新能源汽车废旧动力电池回收及梯次利用服务纳入经营范围,标志着特斯拉正式布局中国动力电池回收。2020年9月,特斯拉在中国上线电池回收服务,承诺报废锂离子电池不填埋,可100%回收利用。

◆第三方回收模式

第三方企业拥有完整的技术流程,但回收渠道的建设是该模式的难点。第三方模式具体是指厂商委托专业的第三方负责废旧动力电池的回收,实现“电池回收+后续利用”的一体化、专业化;但该模式需要第三方企业自行建立回收渠道,第三方企业需要通过与整车厂、电池厂的深度合作,形成稳定的电池供应源。该模式存在回收成本高、回收难度较大等问题和难点。

这一模式的代表企业为天齐股份,其通过与电池厂、整车厂等深度合作,搭建了废旧锂电池“互联网+回收”平台,建立了覆盖全国的废旧锂电池回收服务网络。

◆产业联盟回收模式

产业联盟模式下,各企业各司其职,能够快速启动。产业联盟由行业内的动力电池生产企业、电动汽车生产企业或电池租赁企业组成,共同投资成立专门的回收机构,负责动力电池的回收工作。产业联盟体系建设投入极低,能够快速启动。由于负责各个环节的企业之前已经在相关领域做好了布局,回收环节额外投入的财力物力相对较小,能够快速建立回收网络并投入运营。

产业联盟循环模式 来源:汇博财经

这一模式的代表企业是中国铁塔,其是一家国有大型通信基础设施服务企业,既是退役电池的消费者,又是回收者。其回收模式的关键是与车企、动力电池企业合作,共建共享回收网络。中国铁塔与一汽、东风、江淮、比亚迪、蔚来等多家新能源车企签署了战略合作协议,这些合作协议主要服务于新能源汽车退役电池的回收利用。此外,2018年1月,中国铁塔与国轩高科签署了动力电池分级回收战略合作协议,共同推动动力电池分级回收在通信基站领域的应用。

04 海外经验

◆美国:生产者延伸责任+消费者押金制度

美国在联邦、州和地方三个层面建立了比较完善的电池回收法律体系。上层是国家环境政策法,既具有纲领性又具有操作性。下层分为“污染控制”和“资源保护”两大法律体系,包括《资源节约和回收法》、《危险废物管理条例》、《固体废物处理法》等固体废物管理方面的法律法规。在州政府层面,美国许多州都出台了相关回收法律。三个层次的法律相互补充、相互规范。严格的生产者责任制度和消费者押金制度,对各参与方的行为都进行了明确的规定。

美国一直重视环境管理,有比较完善的废旧动力电池回收体系。美国对动力电池回收主要实行生产者责任制和消费者保证金制度,其中保证金制度由电池协会制定。电池制造商:为保证废旧电池全生命周期的管理和高效利用,在生产电池时必须建立统一的编码标识,并通过电池销售渠道进行回收。

市场化金融支持解决效率和经济问题。在资金方面,设立专项基金支持产品报废回收,并采取附加环保费的方式;消费者购买电池时收取一定的手续费作为电池生产厂家的回收基金一部分;电池生产厂家也将一部分回收费用作为产品报废回收的资金支持;同时,废旧电池回收企业将净化后的原料按照约定的价格卖给电池生产厂家。这种模式不仅让电池生产厂家很好地履行了相关责任义务,也在一定程度上保障了旧电池回收企业的利润,成功解决了废旧电池回收效率低、经济效益差等前端问题。美国模式离不开法律规范和严格监管,其商业模式也比较成熟,以市场调节为主,政府约束管理为辅。多种回收渠道丰富了回收网络,各主体充分利用市场机制运作,以获取最大利润。

◆日本:电池生产商负责电池回收

体系完善、健全、渐进的循环经济立法体系是日本退役电池回收的基础。日本从三个层次构建了比较完善的电池回收法律体系。第一层次是基本法,即《循环型社会建立推进基本法》;第二层次是综合性法律,包括《固体废物管理与公共卫生法》《资源有效利用促进法》《资源回收法》《再生资源法》等;第三层次是专门法律层次,包括《汽车回收法》等根据产品性质制定的专门规定,其中动力电池的回收利用是重点。

日本政府还制定了循环型社会基本制度,包括生产者责任延伸制度、环境报告制度等,推动废弃物回收经济发展,并对生产、消费、废弃物处理等环节实行全方位、全过程的监管和监控。回收体系以企业为主导,利用零售商、汽车经销商或加油站等服务网络,从消费者手中回收废旧电池。日本政府早在1994年就开始推行回收计划,相关汽车厂商在推出新能源汽车产品时,同步启动电池回收项目。2000年起,日本政府开始倡导“电池生产-销售-回收-再生处理”的回收体系,并明确电池厂商是电池回收的主要责任方。2004年,由日本两大中央部委联合授权成立的日本电池回收中心(JBRC),旨在全面推进废旧充电电池材料的回收利用。

德国:电池制造商负主要责任+依靠基金会援助

德国是废旧电池回收的先行者,政府是整体回收的核心。德国的循环经济法律法规也是以生产者责任延伸制原则为基础的。在动力电池回收模式中,政府是整体回收的核心。政府立法,从源头制定回收,明确生产链各环节的责任,强调每个制造商、消费者和政府在资源利用和环境保护方面的责任和义务。电池制造商必须向政府登记,承担主要回收责任。销售商必须配合电池制造商组织电池回收,必须向消费者介绍免费的电池回收地点。终端消费者有义务将废旧电池送至指定的回收网络。此外,德国赋予管理机构广泛的职责,检查和监督各类回收体系。建立动力电池回收的基金和押金机制。

德国电池回收机制的成功建立,除了政府对电池生产者的严格监管外,也离不开基金会的辅助共享。德国乃至欧洲最大的回收协会是德国电池制造商协会和电子电气制造商协会联合成立的共同回收系统(GRS)基金。该组织已建立超过17万个回收点,其中包括14万个零售点。加入基金的会员企业包括电池制造商和销售商,共有3500多家,覆盖了德国电池市场80%的产销量。电池企业按照其电池市场份额、重量和类型向基金缴纳服务费,共享基金会的回收网络。GRS基金依靠电池企业缴纳的服务费维持运转。

参考

石化行业走出去联盟 | 动力电池回收行业:千亿市场大幕渐开

汇博财经 | 动力电池回收行业深度分析:驱动因素、竞争环境、产业链及相关公司

慧研咨询 | 中国动力电池回收全产业链深度解析

千机投行|2023年动力电池回收行业研究报告

中商情报网 | 2024年中国动力电池回收市场规模、企业数量及地区分布分析

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